Разработка подсистемы разбора структурированных текстовых данных для информационного обеспечения вычислительных экспериментов

Важной стороной работы серверных языков является возможность непосредственного взаимодействия с системой управления базами данных (или СУБД) — системой управления базами данных, в которой упорядоченно хранится информация, которая может быть вызвана в любой момент.Рассмотрим следующие среды программирования[Ошибка! Источник ссылки не найден., стр.30]:PHPASPC# (Visual Studio)Embarcadero Delphi XE10JavaScript – прототипно - ориентированный сценарный язык программирования. Является реализацией языка ECMAScript (стандарт ECMA-262). JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам.Проведем обзор возможностей наиболее распространенных сред разработки. Ниже приведённые характеристики систем программирования приведены в работе [Ошибка! Источник ссылки не найден., cтр.39]. Основные характеристики сред программирования приведены в таблице 10.Таблица - Параметры сред программирования№ХарактеристикиСредства разработкиРНРJavaNetBeansVisualStudioDelphi1.Технологияобработки кодаИнтерпретатор ИнтерпретаторКомпиляторКомпилятор2.Язык программированияРНРJava ScriptС#Delphi3.СистемаЗакрытаяЗакрытаяОткрытаяОткрытая4.Работа с СУБДMySQQL, MSSQQL, Oracle, IBMDB2 идр.MDB, ODBCПоддержка форматов MDB, SQQLcиспользованием DB-библиотеки, ODBCПоддержкаdBASE, Paradox, InterBase, MDB, Infrrmix, MSSQL, MySQQL, ODBC5.Создание режимов работы в режиме «мастер»НетНетПрисутствуетПрисутствует6.Динамическаяреализация форм ввода, возможность обработки сообщенийПрисутствуетПрисутствуетЧастичноПрисутствует7.Стандарт реализации приложенияНетНеткаркасный (мастер)компонентный (мастер)8.ТехнологияРабота спостроителями экранов, меню, отчетов (drag-and-drop), классамиРабота спостроителями экранов, меню, отчетов (drag-and-drop), классамиРедактор классов, Редактор ресурсов (drag-and-drop)Редактор объектов (drag-and-drop) 9.Реализация печатных формНетНетВнешнийОбъект : Report10Работа с исключениямиПроцедураПроцедураОбъектОбъект11 Поддержка CASE RationalRoseПрисутствуетПрисутствуетПрисутствуетНетPHP – язык для веб разработки приложений. PHP, My SQL, PostgreSQQL, веб-сервер Apache и операционная система Linux являются бесплатными, как и все их обновления. Кроме того, отсутствуют дополнительные платы на лицензии на другой физический сервер в качестве резервного при необходимости работать с несколькими серверами для балансировки нагрузки кластеризации серверов. Очень популярный язык для создания сайтов. Много документации и большое сообщество данного языка.В рамках данной работы для реализации задачи по созданию информационной системы будет использоваться среда программирования EmbarcaderoDelphiXE4, основными достоинствами которой являются [8, стр.18]:- соответствие возможностей системным требованиям предприятия;- возможности работы с различными СУБД;- наличие большого объёма технической документации, а также готовых компонент для работы с проектом.Выбор СУБД производится в соответствии с требованиями [Ошибка! Источник ссылки не найден., стр.15]:- совместимость с имеющейся системной архитектурой информационной системы;- наличие возможностей реализации совместного доступа пользователей к базе данных;- возможность обеспечения оптимальных параметров быстродействия при нагрузке в среднем около 200 новых записей ежедневно, возможность одновременного подключения до 40 пользователей.- подключение к СУБД без установки дополнительного программного обеспечения;- наличие средств администрирования, обеспечивающих возможность автоматизации резервного копирования, восстановления, установки и настройки учетных записей пользователей;- оптимальность ценового критерия.Сравнительные характеристики СУБД приведены в таблице 11.Таблица - Сравнительные характеристики СУБДПараметрMSSQL ServerOracleAccessНаличие консоли управления и администрированияОтличноОтличноПриемлемоНаличие графического инструментарияОтличноХорошоПриемлемоПростота обслуживанияХорошоХорошоОтличноМеханизмы работы с даннымиОтличноОтличноПриемлемоИспользование ресурсов нескольких ЦППриемлемоОтличноХорошоФункционал соединения и выбора индексовОтличноОтличноХорошоСовместный доступ нескольких пользователейХорошоОтличноОграниченноТехнологии обработки мультимедиа-данныхПлохоОтлично-Подключение к Web-ресурсамПриемлемоОтличноОграниченноСервисы обработки мультимедиаПриемлемоОтличноОграниченноНаличие сервисов текстового поискаХорошоОтличноОграниченноНаличие редактора запросов SQQLОтличноОтличноХорошоСопряжение с другими БДОграниченноХорошоОграниченноЕдиная регистрацияХорошоХорошоХорошоКроссплатформенностьПриемлемоХорошоОграниченноВозможности программированияПриемлемоОтличноОтличноСоздание хранимых процедур и триггеровХорошоОтличноХорошоВстроенный язык программированияПриемлемоОтличноОтличноСервисы резервного копирования и восстановления информацииОтличноОтличноОграниченноНаличие конструктора объектовОтличноОтличноОтличноРабота с объектно-ориентированными системамиПриемлемоОтличноПриемлемоВозможность подключения из удаленных площадокОтличноОтлично-Сервисы тиражированияОтличноОтлично-MySQL – самая распространенная СУБД. Распространяется бесплатно. Очень функциональная и успешно работает с сайтами и веб-приложениями. Имеет систему пользователей. Не нужно знать SQQL команды для работы в приложении [Ошибка! Источник ссылки не найден., стр.40].SQLite – мощная система СУБД. Отсутствует система пользователей, права настроить не сможем. Нет возможности увеличить производительность.PostgreSQL – самая продвинутая СУБД. Ориентирована на работу UNIX систем. Чтение данных медленное, сложная в настройке [Ошибка! Источник ссылки не найден., стр.44]. Наиболее существенными критериями при сравнении характеристик СУБД являются функциональные характеристики, включающие параметры надежности, производительности, масштабируемости. В таблице приведен сравнительный анализ параметров основных СУБД по этим параметрам (таблица 12), выполненный на основе использования метода экспертных оценок. Для каждого параметра было проведено оценивание по 10-бальной шкале.Таблица - Экспертная оценка многопользовательских СУБДТипСУБДОценкапроизводительностиКонкурентныйдоступСтабильность работы при нагрузкеПоддержка распределенных БДРабота с ролями пользователейMSSQQLServer56468Oracle59989MS Access4----Таким образом, в ходе анализа функционала рассмотренных СУБД, было показано, что:- СУБД Oracle эффективно использовать при работе с масштабными базами данных в условиях значительной нагрузки, включающей многочисленные пользовательские подключения, с необходимостью обработки больших массивов данных;- СУБД MSAccess имеет ограничения на работу в режиме совместного доступа;- СУБД MSSQQLServer обладает необходимыми параметрами производительности, совместимости, имеет необходимый набор средств администрирования, соответствует требованиям защищённости; Реализация промышленной базы данных из созданного в данной работе прототипа возможна через конвертацию или экспорт данных в СУБД, поддерживающую возможности стабильной работы при многочисленных пользовательских подключениях.Таким образом, для реализации проекта выберем СУБД MSSQQLServer. В рамках функционирования разработанной системы необходимо соблюдение требований к информационной безопасности, что включает:- разграничение доступа по ролям пользователей;- создание системной архитектуры, препятствующей активности вредоносного ПО;- реализация разграничения доступа на уровне СУБД и на уровне доступа к файловым ресурсам.На основе проведенного анализа предметной области было принято решение разработать систему автоматизации проведения вычислительных экспериментов путем обработки информации текстового формата. Экономическая сущность задачи – снижение затрат на выполнение функций по проведению вычислительных экспериментов в системе энергобезопасности.Организационная сущность задачи – комплекс мер и инструкций для обеспечения полноценного использования вычислительной информационной системы.Периодичность использования ЭИС – постоянно.Программное обеспечение:Операционная система - Microsoft Windows 7/8/10;Система программирования – Delphi;Наличие антивирусного программного обеспечения. В результате проделанной работы был проведён анализ предметной области, проанализированы задачи автоматизации проведения вычислительных экспериментов, на основании которого выбраны основные бизнес процессы, анализ которых необходимо было бы провести с целью выявления направлений использования информационной системы. В качестве средства моделирования было выбран программный продукт ErWin. Далее проведено построение модели выбранных бизнес-процессов.На основе полученных данных были выявлены области, где возможно внедрение информационных технологий. В частности представляется целесообразным внесение следующих изменений в действующие бизнес процессы.Совершенствование технологии работы специалистов предприятия связано с внедрением информационных технологий в следующие процессы:Технологии обработки данных в рамках проведения вычислительных экспериментовТехнологии загрузки текстовых данныхТехнологии разбора текстовых файловСхематично постановка задачи разработки информационной системы для проведения вычислительного эксперимента на основании данных, представленных в форме текстового файла с учетом требований к функционированию показана на рисунке 19.Внедрение программного обеспечения предполагается за счёт:Разработки базы данных, в которой содержалась бы информация необходимая специалистам для проведения анализа данных с приборов учета электроэнергииРазработки аналитической задачи в рамках работы со структурированной информациейРазработки аналитической задачи печати отчетности в рамках поставленных задачРисунок - Постановка задачи3.2. Разработка пользовательского интерфейса системыДалее приведем описание режимов разработанной системы.Текстовый файлы – источники информации располагаются в каталоге C:\v_exp\source.На рисунке 20 приведена главная форма приложения.Рисунок – Главная форма приложенияПеред загрузкой файлов необходимо провести очистку базы. Далее проводится последовательно загрузка абонентов, счетчиков и показаний. Примеры формата текстовых файлов, из которых проводится загрузка:Файл abonent.txt:1;Иванов Иван Иванович;г.Иркутск,ул.Железняка,5-5;+792589669832;Савельев Роман Сергеевич;г.Москва,ул.Донская,8;+792963685253;Утина Анна Борисовна;г.Иркутск, ул.Артема,47;+70589669744;Фефелов Петр Романович Иванович;г.Иркутск, ул.Дальняя,9а;+793365802025;Савин Егор Сергеевич;г.Иркутск, ул.Советская,28;+79147856902Файл gur_pok.txt:1;495;502;14.02.20198;403;412;14.02.20196;898;904;14.02.20197;694;702;14.02.20192;357;362;14.02.20193;844;851;14.02.20195;359;363;14.02.20194;227;233;14.02.20194;226;234;14.02.20199;379;381;14.02.20191;497;502;14.02.20198;406;415;14.02.20191;496;503;14.02.20196;896;905;14.02.20191;498;505;14.02.201910;286;293;14.02.20198;404;417;14.02.201910;287;293;14.02.20198;409;412;14.02.20194;227;232;14.02.20191;495;505;14.02.20199;378;387;14.02.201910;287;291;14.02.20199;376;387;14.02.20197;696;709;14.02.20192;355;366;14.02.20197;697;704;14.02.20194;229;234;14.02.20194;227;234;14.02.20193;845;855;14.02.2019Файл schet.txt1;1;счетчик электроэнергии;12;2;счетчик электроэнергии;13;3;счетчик электроэнергии;14;4;счетчик электроэнергии;15;5;счетчик электроэнергии;16;1;счетчик электроэнергии;17;2;счетчик электроэнергии;18;3;счетчик электроэнергии;19;4;счетчик электроэнергии;110;5;счетчик электроэнергии;1Рисунок -Сообщение об успешной загрузке файлаНа рисунках 22-24 показаны результаты загрузка файлов.Рисунок – Результат загрузки абонентовРисунок – Список счетчиковРисунок – Результаты загрузки показаний из текстового файлаВ программе реализована возможность расчета доверительных интервалов по показаниям электросчетчиков с выдачей заключения о результатах поверки электросчетчика (рисунок 25).Рисунок – Запрос отчета о результатах поверки электросчётчикаПротокол поверки счетчикаНомер счетчика 1Абонент Иванов И.И.Дата поверки: 14.02.2018№ измеренияРезультатСреднее6,18181817Дисперсия2,96363625Точность прибора:27,81%3747Результат:510Поверка не пройдена64758794106116Рисунок – Результаты поверки электросчетчикаТаким образом, все задачи автоматизации реализованы в рамках данной работы.ЗаключениеВ рамках данной работы мной было проведенаразработка технологии обработки текстовых файлов, полученных путем выгрузки из приборов учета электроэнергии.Обеспечение безопасности использования электроэнергии-этосложный,многоотраслевойпроизводственно-техническийкомплекс,вкоторыйвходятжилищноехозяйствоиремонтно-эксплуатационноепроизводство;коммунальнаяэнергетика.Дляуспешности решения задач контроля состояния систем безопасностивнедрениеинформационныхтехнологий,чтопозволитсоздатькачественноновуюсистемууправленияв энергетике.Восноведолжнабытьинформационнаясистема,котораяпозволитпреодолетьразрывмеждуужеотносительноразвитойнормативнойбазойиправоприменительнойпрактикой,атакжеповыситькачествопринимаемыхрешений,социальнуюзащищенностьнаселенияиусилитьконтрользасостоянием энергетической инфраструктуры.Результатом данной работы явилась разработка информационной системы, позволяющей проводить разбор текстовых файлов, полученных путем выгрузки из систем приборов учета электроэнергии, проведен анализ применимости информационных технологий в работы специалиста, курирующего вопросы обеспечения безопасности эксплуатации электрооборудования. В ходе анализа функционала работы специалиста мной были определены задачи автоматизации и далее проведена разработка программного продукта.В рамках работы над проектом использовались программные средства:- Delphi–для разработки программного решения;- ERWinProcessModeller – для моделирования бизнес-процессов технологии работы в сфере ЖКХ с использованием методологий IDEF0, DFD;- MSVisio – для моделирования бизнес-процессов с использованием стандарта UML;- SmartInstallMaker – для формирования установочного файла разработанного ПО.Список использованных источниковАбдусаламов Р. А. Информационные системы и технологии: учебное пособие / Р. А. Абдусаламов. - Махачкала: Изд-во ДГУ, 2015. - 236 с.Гвоздева, В.А. Базы и банки данных [Электронный ресурс] / В.А. Гвоздева. - М.: Альтаир-МГАВТ, 2015, - 76 с.Гофман, В.Э. Работа с базами данных в Delphi: Пособие / Хомоненко А.Д., Гофман В.Э., - 3-е изд., перераб. и доп. - СПб:БХВ-Петербург, 2014. - 628 с.Дадян, Э.Г. Современные базы данных. Часть 2: практические задания: Учебно-методическое пособие / Дадян Э.Г. - М.:НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 68 сДентал-Софт. Описание программного обеспечения. [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://dentasoft.ru/Затонский, А.В. Информационные технологии: разработка информационных моделей и систем: Учеб. пос. / А.В.Затонский - М.: ИЦ РИОР: НИЦ ИНФРА-М, 2014 - 344с.Информатизация здоровья [Текст] = Health informatics. Audit trails for electronic health records. Журналы аудита для электронных медицинских карт : ГОСТ Р ИСО 27789-2016 / подгот. Федер. гос. бюджет. учреждение "Центр. науч.-исслед. ин-т организации и информатизации здравоохранения" М-ва Здравоохранения РФ (ФБГУ "ЦНИИОИЗ" Минздрава), Корпорат. электрон. системы. - Изд. офиц. - Москва : Стандартинформ, 2016. - III, 39 с. Карпузова, В.И. Информационные технологии в менеджменте: Учебное пособие / В.И. Карпузова, Э.Н. Скрипченко, К.В. Чернышева, Н.В. Карпузова. - 2-e изд., доп. - М.: Вузовский учебник: НИЦ ИНФРА-М, 2014.Колдаев, В.Д. Структуры и алгоритмы обработки данных: Учебное пособие / В.Д. Колдаев. - М.: ИЦ РИОР: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 296 с.Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение: теория и практика. - Москва: Вильямс, 2017. - 1439 с.Самигуллин М. Ф., Читалин Н. А., Лучкин Г. С. Информационные технологии в медицине : / М. Ф. Самигуллин. Н. А. Читали, Г. С. Лучкин. - Казань ; Шумерля : [б. и.], 2014. - 101 с.ФГБУ ФНКЦ ФМБА России. О компании. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fnkc-fmba.ru/Фомин В. В., Фомина И. К. Системная и программная инженерия. Информационные системы и технологии: учебное пособие / В. В. Фомин, И. К. Фомина. - Санкт-Петербург: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2017. - 139 с.Черников, Б.В. Информационные технологии управления: Учебник / Б.В. Черников. - 2-e изд., перераб. и доп. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 368 с.Шеховцов О. И. Корпоративные информационные системы: учебное пособие / О. И. Шеховцов. - Санкт-Петербург: СПбГУТ, 2016. - 59 с.Омельченко В. П. Информатика для врачей: учебное пособие : для системы послевузовского профессионального образования врачей / В. П. Омельченко, Н. А. Алексеева. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2015. – 701с.Костюкова Н. И. Основы математического моделирования [Электронный ресурс] / Костюкова Н. И. - 2-е изд. - 2016. - 219 с.Обмачевская С. Н. Медицинская информатика. Курс лекций [Электронный ресурс] : 2018-04-11 / Обмачевская С. Н. - СПб : Лань, 2018. - 184 с.Абдулаева З.И. Медицинская информатика: учебное пособие : [в 2 ч.] / З.И. Абдулаева, Д.Ф. Курбанбаева. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического университета, 2018. – 235с.Дружинина И. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности средних медицинских работников [Электронный ресурс]: 2018-06-07 / Дружинина И. В. - СПб: Лань, 2018. - 112 с.Зарубина Т. В. Медицинская информатика: учебник / [Зарубина Татьяна Васильевна, Кобринский Борис Аркадьевич. - Москва: Гэотар-Медиа, 2016. - 507 с.Рубинский А. В. Аппаратное и программное обеспечение медицинских информационных систем:/ А. В. Рубинский, А. В. Тишков, Ф. Ю. Марченкова, Е. М. Родионова. - Санкт-Петербург : Изд-во СПбГМУ, 2015. – 256с.Макаров А.М. Организация защиты персональных данных [Электронный ресурс] : практикум / К.О. Бондаренко И.В. Калиберда А.М. Макаров. - Ставрополь : Северо-Кавказский федеральный университет, 2015. - 92 cПоночевный Д. А., Владимирова Е. В. Автоматизация бизнеса: учебное пособие / Д.А. Поночевный, Е.В. Владимирова. - Санкт-Петербург: Изд-во Санкт-Петербургского государственного экономического университета, 2016. - 74 с.Попов Б. Н. Администрирование информационных систем: учебное пособие / Б. Н. Попов. - Санкт-Петербург : Изд-во ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова, 2018. - 95 с. Сайбель Н. Ю., Аракелян К. Р. Преимущества применения автоматизированных систем управления // Молодой ученый. — 2016. — №10. — С. 852-855. — URL https://moluch.ru/archive/114/29864/ (дата обращения: 10.01.2019).Селяничев, О. Л. Администрирование информационных систем: учебное пособие / О. Л. Селяничев, Е. В. Майтама. - Череповец: ФГБОУ ВО "Череповецкий государственный университет", 2017. - 99 с. Тельнов, Ю.Ф. Информационные системы и технологии[Текст]/ Ю.Ф. Тельнов. - М.: ЮНИТИ, 2016. - 303 c.Титоренко Г.А. Информационные системы в экономике/ 2-е изд. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2015. - 463 с.Шипулин Л. В., Сазонова Н. С. Базы данных : учебное пособие. - Челябинск : ЮУрГУ, 2016. - 96 с.